桥梁桩基施工中的常见问题及应对措施
许振兴
【摘 要】钻孔灌注桩作为一种基础形式以其适应性强、成本适中、施工简便等特点被广泛地应用公路桥梁及其它工程领域。由于其隐蔽性和基础工程的重要性特点，钻孔灌注桩的质量直接影响上部结构的稳定和安全。本文分析钻孔灌注桩基础的缺陷原因，并提出了相应的防治措施。
【关键词】钻孔灌注桩；承载机理；地基承载力；桩身强度；缺陷；防治
Bridge Pile Foundation Construction and countermeasures FAQ
Xu Zhen-xing
(Shandong Oriental Road and Bridge Construction Corporation Linqi Shandong 276000)
【Abstract】Bored as a basic form of its adaptability, moderate cost, simple construction and other features are widely used roads and bridges and other engineering fields. Because of the importance of its hidden features and foundation engineering, quality directly affects Bored stability and security of the upper structure. This paper analyzes the causes of defects Bored basic, and the corresponding control measures.
【Key words】Bored;Bearing mechanism;Bearing capacity of the foundation;Pile strength;Defect;Prevention
1. 从钻孔灌注桩的承载机理看桩基施工的关键
根据钻孔灌注桩与周围土体的受力模式，钻孔灌注桩分为两种：一是端承桩：其承载机理是桩把荷载传递到桩的底部，它支承在坚固的岩土层上；二是摩擦桩：其受力机理是通过桩表面和周围封之间的摩擦力和依附力，逐渐把荷载从桩顶传递到周围的土体中。通过分析各个工程实例，可以将钻孔灌注桩施工质量的关键归为以下三类：
1.1 确保地基承载力。地基承载力取决岩层的构造情况、桩嵌入岩石的深度、岩石单轴饱和抗压强度。如果施工地区处理断裂带，在施工中就要注意夹层的存在。
1.2 保证桩身强度。桩身强度取决于钢筋笼的制作质量与砼质量。钢筋笼的制作检查，简单明了；而影响砼质量因素则很多，有些是可见的，有些是不可见的。砼的缺陷往往是由于施工工艺不合理引起，因此必须对桩基工程的施工工艺、质量保证措施进行严格的监督。
1.3 沉渣量的检查。对于摩擦桩而言，如果在设计中端部反力不大，端部的沉渣量对桩承载力亦影响不大；而对于钻孔端承桩，如果沉渣量过大，势必造成桩受荷时发生大量沉降，同样使桩的承载力失效。
2. 钻孔灌注桩基础缺陷及防治措施
钻孔灌注桩在施工时候的关键，不但在于施工工艺及地基承载力，还在于沉渣量是否符合规范要求。钻孔灌注桩属于隐藏工程，由于地下工程的不可见因素较多以及本身施工的复杂性，可能会造成比较多的缺陷，因此不断总结、分析这些缺陷并运用相应的防治措施解决实际问题在钻孔灌注桩的施工中显得尤为重要。钻孔灌注桩的主要缺陷、产生原因及相应的防治措施列举如下：
2.1 桩底地基承载力不足。
（1）原因：桩端没有支承在持力层上面。
（2）防治措施：这种情况一般出现在复杂地层，这种地层一般最好取芯检验，如不能钻孔取芯，要参照邻近取芯情况、钻速、泥浆返上的岩屑及钻进情况（一般钻进至微风化岩时，钻头不蹩钻，主要钻杆振动不很厉害，钻进声音感觉较好）、工程地质资料进行综合考虑。
2.2 缩径（孔径小于设计孔径）。
（1）原因：塑性土膨胀。
（2）防治措施：成孔时，应加大泵量，加快成孔速度，快速通过，在成孔一段时间，孔壁形成泥皮，孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀，如出现缩径，采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。
2.3 桩底沉渣量过大。
2.3.1 原因：检查不够认真，清孔不干净或没有进行二次清孔。
2.3.2 防治措施：
（1）认真检查，采用正确的测绳和测锤。
（2）一次清孔后，不符合要求，要采取措施：如改善泥浆性能，延长清孔时间进行清孔。在下完钢筋笼后，再检查沉渣量，如沉渣量超过规范要求，应进行二次清孔。二次清孔可再利用导管进行，准备一个清孔接头，一头可接导管 ，一头接胶管，在导管下完后，提离孔底0.4m，在接管上接上泥浆泵直接进行泥浆循环。二次清孔优点：及时有效保证桩底干净。
2.4 钢筋笼上浮。
2.4.1 原因：
（1）当混凝土灌注至钢筋笼下，若此时提升导管，导管底端距离钢筋笼仅有1m左右的距离时，由于浇注的砼自导管流出后冲击力较大，推动了钢筋笼上浮。
（2）由于砼灌注钢筋笼且导管埋深较大时，其上层砼因浇注时间较长，已近初凝，表面形成硬壳，砼与钢筋有一定握裹力，如果此时导管底端未及时提到钢筋底部以上，混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升，同时也带动钢筋笼上移。
2.4.2 防治措施：
（1）灌注砼过程中，应随时掌握砼浇注标高及导管埋深，当砼埋过钢筋笼底端2~3m时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上。
（2）当发现钢筋笼开始上浮时，应立即停止浇注，并准确计算导管埋深和已浇砼标高，提升导管后再进行浇注，上浮现象即可消除。
2.5 断桩。
2.5.1 原因：
（1）灌注砼过程中，因导管漏水或导管提漏而二次下球也造成夹泥层和断桩的原因。导管提漏有两种原因：一是当导管堵塞时，一般采用上下振击法，使混凝土强行流出，但如此时导管埋深很少，极易提漏。二是因泥浆过稠，如果估算或测砼面
难，在测量导管埋深时，对砼浇注高度判断错误，而在卸管时多提，使导管提离砼面，也就产生提漏，引起断桩。
（2）灌注时间过长，而上部砼已接近初凝，形成硬壳，而且随时间增长，泥浆中残渣将不断沉淀，从而加厚了积聚在砼表面的沉淀物，造成砼灌注极为困难，造成堵管与导管拔不上来，引发断桩事故。
（3）导管埋得太深，拔出时底部已接近初凝，导管拔上后砼不能及时冲填，造成泥浆填入，引发断桩。
2.5.2 防治方法：
（1）认真做好清孔，防止孔壁坍塌。
（2）尽可能提高混凝土浇注速度：一是开始浇砼时尽量积累大量砼，产生极大的冲击力可以克服泥浆阻力。二是快速连续浇注，使砼和泥浆一直保持流动状态，可防导管堵塞。
（3）提升导管要准确可靠，灌注砼过程中随时测量导管埋深，并严格遵守操作规程。
（4）灌注水下砼前检查导管是否漏水、弯曲和缺陷，发现问题及时更换。
3. 结束语
钻孔灌注桩在一项工程项目中往往会耗费大量的工程资金，也占用较长的施工周期，具有非常重要的作用，其施工质量的优劣直接影响到整个工程的质量，在施工过程中必须严格按照《公路工程质量检验评定标准》的规定，对每一道工序严格检查，发现问题，及时查明原因，合理确定处理方案，确保钻孔灌注桩的施工质量。
【摘 要】钻孔灌注桩作为一种基础形式以其适应性强、成本适中、施工简便等特点被广泛地应用公路桥梁及其它工程领域。由于其隐蔽性和基础工程的重要性特点，钻孔灌注桩的质量直接影响上部结构的稳定和安全。本文分析钻孔灌注桩基础的缺陷原因，并提出了相应的防治措施。
【关键词】钻孔灌注桩；承载机理；地基承载力；桩身强度；缺陷；防治
Bridge Pile Foundation Construction and countermeasures FAQ
Xu Zhen-xing
(Shandong Oriental Road and Bridge Construction Corporation Linqi Shandong 276000)
【Abstract】Bored as a basic form of its adaptability, moderate cost, simple construction and other features are widely used roads and bridges and other engineering fields. Because of the importance of its hidden features and foundation engineering, quality directly affects Bored stability and security of the upper structure. This paper analyzes the causes of defects Bored basic, and the corresponding control measures.
【Key words】Bored;Bearing mechanism;Bearing capacity of the foundation;Pile strength;Defect;Prevention
1. 从钻孔灌注桩的承载机理看桩基施工的关键
根据钻孔灌注桩与周围土体的受力模式，钻孔灌注桩分为两种：一是端承桩：其承载机理是桩把荷载传递到桩的底部，它支承在坚固的岩土层上；二是摩擦桩：其受力机理是通过桩表面和周围封之间的摩擦力和依附力，逐渐把荷载从桩顶传递到周围的土体中。通过分析各个工程实例，可以将钻孔灌注桩施工质量的关键归为以下三类：
1.1 确保地基承载力。地基承载力取决岩层的构造情况、桩嵌入岩石的深度、岩石单轴饱和抗压强度。如果施工地区处理断裂带，在施工中就要注意夹层的存在。
1.2 保证桩身强度。桩身强度取决于钢筋笼的制作质量与砼质量。钢筋笼的制作检查，简单明了；而影响砼质量因素则很多，有些是可见的，有些是不可见的。砼的缺陷往往是由于施工工艺不合理引起，因此必须对桩基工程的施工工艺、质量保证措施进行严格的监督。
1.3 沉渣量的检查。对于摩擦桩而言，如果在设计中端部反力不大，端部的沉渣量对桩承载力亦影响不大；而对于钻孔端承桩，如果沉渣量过大，势必造成桩受荷时发生大量沉降，同样使桩的承载力失效。
2. 钻孔灌注桩基础缺陷及防治措施
钻孔灌注桩在施工时候的关键，不但在于施工工艺及地基承载力，还在于沉渣量是否符合规范要求。钻孔灌注桩属于隐藏工程，由于地下工程的不可见因素较多以及本身施工的复杂性，可能会造成比较多的缺陷，因此不断总结、分析这些缺陷并运用相应的防治措施解决实际问题在钻孔灌注桩的施工中显得尤为重要。钻孔灌注桩的主要缺陷、产生原因及相应的防治措施列举如下：
2.1 桩底地基承载力不足。
（1）原因：桩端没有支承在持力层上面。
（2）防治措施：这种情况一般出现在复杂地层，这种地层一般最好取芯检验，如不能钻孔取芯，要参照邻近取芯情况、钻速、泥浆返上的岩屑及钻进情况（一般钻进至微风化岩时，钻头不蹩钻，主要钻杆振动不很厉害，钻进声音感觉较好）、工程地质资料进行综合考虑。
2.2 缩径（孔径小于设计孔径）。
（1）原因：塑性土膨胀。
（2）防治措施：成孔时，应加大泵量，加快成孔速度，快速通过，在成孔一段时间，孔壁形成泥皮，孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀，如出现缩径，采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。
2.3 桩底沉渣量过大。
2.3.1 原因：检查不够认真，清孔不干净或没有进行二次清孔。
2.3.2 防治措施：
（1）认真检查，采用正确的测绳和测锤。
（2）一次清孔后，不符合要求，要采取措施：如改善泥浆性能，延长清孔时间进行清孔。在下完钢筋笼后，再检查沉渣量，如沉渣量超过规范要求，应进行二次清孔。二次清孔可再利用导管进行，准备一个清孔接头，一头可接导管 ，一头接胶管，在导管下完后，提离孔底0.4m，在接管上接上泥浆泵直接进行泥浆循环。二次清孔优点：及时有效保证桩底干净。
2.4 钢筋笼上浮。
2.4.1 原因：
（1）当混凝土灌注至钢筋笼下，若此时提升导管，导管底端距离钢筋笼仅有1m左右的距离时，由于浇注的砼自导管流出后冲击力较大，推动了钢筋笼上浮。
（2）由于砼灌注钢筋笼且导管埋深较大时，其上层砼因浇注时间较长，已近初凝，表面形成硬壳，砼与钢筋有一定握裹力，如果此时导管底端未及时提到钢筋底部以上，混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升，同时也带动钢筋笼上移。
2.4.2 防治措施：
（1）灌注砼过程中，应随时掌握砼浇注标高及导管埋深，当砼埋过钢筋笼底端2~3m时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上。
（2）当发现钢筋笼开始上浮时，应立即停止浇注，并准确计算导管埋深和已浇砼标高，提升导管后再进行浇注，上浮现象即可消除。
2.5 断桩。
2.5.1 原因：
（1）灌注砼过程中，因导管漏水或导管提漏而二次下球也造成夹泥层和断桩的原因。导管提漏有两种原因：一是当导管堵塞时，一般采用上下振击法，使混凝土强行流出，但如此时导管埋深很少，极易提漏。二是因泥浆过稠，如果估算或测砼面
难，在测量导管埋深时，对砼浇注高度判断错误，而在卸管时多提，使导管提离砼面，也就产生提漏，引起断桩。
（2）灌注时间过长，而上部砼已接近初凝，形成硬壳，而且随时间增长，泥浆中残渣将不断沉淀，从而加厚了积聚在砼表面的沉淀物，造成砼灌注极为困难，造成堵管与导管拔不上来，引发断桩事故。
（3）导管埋得太深，拔出时底部已接近初凝，导管拔上后砼不能及时冲填，造成泥浆填入，引发断桩。
2.5.2 防治方法：
（1）认真做好清孔，防止孔壁坍塌。
（2）尽可能提高混凝土浇注速度：一是开始浇砼时尽量积累大量砼，产生极大的冲击力可以克服泥浆阻力。二是快速连续浇注，使砼和泥浆一直保持流动状态，可防导管堵塞。
（3）提升导管要准确可靠，灌注砼过程中随时测量导管埋深，并严格遵守操作规程。
（4）灌注水下砼前检查导管是否漏水、弯曲和缺陷，发现问题及时更换。
3. 结束语
钻孔灌注桩在一项工程项目中往往会耗费大量的工程资金，也占用较长的施工周期，具有非常重要的作用，其施工质量的优劣直接影响到整个工程的质量，在施工过程中必须严格按照《公路工程质量检验评定标准》的规定，对每一道工序严格检查，发现问题，及时查明原因，合理确定处理方案，确保钻孔灌注桩的施工质量。
